基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能照明系統(tǒng)

楊凱，吳兆之

（ 上海儀電物聯(lián)股份有限公司 上海 200233 ）

基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能照明系統(tǒng)

楊凱，吳兆之

（ 上海儀電物聯(lián)股份有限公司 上海 200233 ）

基于照明管理監(jiān)控平臺、業(yè)務數(shù)據(jù)庫、控制模塊和網(wǎng)絡系統(tǒng)等架構，針對多元化照明控制，根據(jù)不同日期、不同時間、不同的照度，按照各個功能區(qū)域的運行情況預先進行光照度的設置，完成對場景的自動控制，實現(xiàn)照明智能化。

光照度；自動切換；情景控制；實時監(jiān)測

0 引言

隨著照明系統(tǒng)應用場合的不斷變化，應用情況也逐漸復雜和豐富多彩，僅靠簡單的開關控制已不能完成所需要的控制，這樣就要求照明控制也隨之發(fā)展和變化，以滿足實際應用的需要。尤其是計算機技術、計算機網(wǎng)絡技術、各種新型總線技術和自動化技術的發(fā)展和相互滲透，照明控制技術有了很大的發(fā)展，照明進入了智能化控制的時代。本文主要闡述利用物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算、智能傳感、無線通信等多種有關物聯(lián)網(wǎng)感知、傳輸和應用處理領域的關鍵技術，融合節(jié)能管理專家分析模型等技術，實現(xiàn)對智能樓宇、公共建筑和工業(yè)企業(yè)中心使用的不同廠商的照明設備通過物聯(lián)網(wǎng)關進行控制和監(jiān)測，形成物聯(lián)網(wǎng)關研發(fā)和通訊協(xié)議接口標準，運用海量信息存儲處理、數(shù)據(jù)挖掘技術和定制的各種節(jié)能模式，達到節(jié)能管理目標。

1 概述

智能照明系統(tǒng)主要包括：智能照明管理監(jiān)控平臺、業(yè)務數(shù)據(jù)庫、控制模塊和網(wǎng)絡系統(tǒng)等，其詳細框架如圖1所示。

2 架構

圖1 系統(tǒng)框架

智能照明系統(tǒng)利用先進電磁調(diào)壓及電子感應技術，對照明設備進行實時監(jiān)視與控制，通過軟件自動開關各區(qū)域燈具，同時提前創(chuàng)建各種應用場景，適合多環(huán)境下的照明需求，提高系統(tǒng)管理效率。系統(tǒng)由智能照明管理平臺、監(jiān)聽程序和觸摸屏終端組成，管理平臺主要提供實時開關燈光、監(jiān)視、報警以及控制器、網(wǎng)關、開關、照明設備的配置和下載等功能，供現(xiàn)場施工人員、相關技術人員使用；觸摸屏用來多分區(qū)控制照明狀況，通過刷卡功能可實現(xiàn)權限分置的開關；監(jiān)聽程序負責接收控制器發(fā)來的事件，并保存在數(shù)據(jù)庫中。圖2所示為系統(tǒng)功能。

圖2 系統(tǒng)功能

2.1 智能照明監(jiān)聽程序

監(jiān)聽程序即控制臺程序，負責接收主控制器上報信息，一方面將數(shù)據(jù)儲存到數(shù)據(jù)庫，如設備狀態(tài)、故障報警等，另一方面處理控制器的請求校時和心跳并返回對應信息。

2.1.1 原理

監(jiān)聽程序在后臺開啟一個UPD監(jiān)聽端口，處理控制器向服務端發(fā)送的事件信息、心跳報文和對時等，將信息保存至數(shù)據(jù)庫。

1）事件監(jiān)聽：控制器接受到服務器的指令并執(zhí)行后，將執(zhí)行結果以事件上報形式發(fā)送服務端，服務端根據(jù)這種形式的信息，顯示事件執(zhí)行結果。目前上報事件主要包括：設備開關結果、設備狀態(tài)命令結果等事件。

2）設備對時：控制器發(fā)送設備對時指令，監(jiān)聽端接收到請求后，應答時間信息。

3）心跳：監(jiān)聽到客戶端心跳請求后，更新設備的運行狀態(tài)，如果長時間無接收，則任務

設備停止。

4）數(shù)據(jù)采集：將照明設備的運行數(shù)據(jù)通過控制器，經(jīng)由網(wǎng)關及數(shù)據(jù)前置處理服務，采集至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

2.1.2 通訊

監(jiān)聽程序和主控制間采用UDP通訊協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，UDP數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)膬?yōu)點能夠達到主控制頻繁的狀態(tài)和心跳上報的要求。

2.2 智能照明管理平臺

照明管理平臺采用C/S結構，具有服務器通訊和主控制器網(wǎng)關通訊配置、主控制器維護、設備維護級下發(fā)、情景模式配置、圖形配置、控制器級設備的監(jiān)控等功能，詳見圖3。

圖3 系統(tǒng)軟件

2.2.1 功能

智能照明管理平臺涵蓋設備參數(shù)配置、情景模式配置、設備狀態(tài)監(jiān)控、報警事件查詢等功能。

1）設備參數(shù)配置：根據(jù)實際情況配置控制器和照明設備的參數(shù)，這些數(shù)據(jù)一方面保存在服務器數(shù)據(jù)庫中，一方面下發(fā)給控制器。

2）情景控制功能：根據(jù)需要對場景和時間進行配置，建立各種情景；手動或自動切換各情景，進行合適的照明，針對每一種配置，具體設置由開關及感應器結合進行管理。

3）照度（梯度）控制：根據(jù)區(qū)域的照明要求預先設置梯度的數(shù)值，系統(tǒng)將參數(shù)下發(fā)至控制器后，照度傳感器根據(jù)梯度值和光照強度控制照明設備的亮度。傳感器配置見圖4，梯度任務配置見圖5。

圖4 傳感器配置

圖5 梯度任務配置

4）設備狀態(tài)監(jiān)控：通過監(jiān)聽程序和主控制器的通訊，平臺將主控制器實時顯示上報的設備狀態(tài)，可以手動控制設備狀態(tài)。見圖6。

圖6 設備狀態(tài)監(jiān)控

5）報警事件查詢：一旦主控制器或者控制模塊工作故障或狀態(tài)異常，監(jiān)聽程序?qū)缶录４娴綌?shù)據(jù)庫，管理平臺可以調(diào)閱查詢，見圖7

圖7 報警事件查詢

2.2.2 通訊

管理平臺和主控制器采用TCP/IP和modbusTCP通訊協(xié)議，主控制器與控制模塊采用modbus通訊協(xié)議。管理平臺將配置后的控制器和終端設備信息下發(fā)至主控制器，主控制器智能控制終端設備，將設備狀態(tài)上報照明管理平臺，見圖8。

圖8 通訊示意

2.3 智能觸摸屏終端

智能照明觸摸屏終端自動獲取設備信息，并對設備進行控制（調(diào)場景、開關、調(diào)光）和監(jiān)視。通過觸控端選擇不同的分區(qū)，如：宴會廳、辦公室等；通過觸控端手動切換辦公室、會議室、樓宇的情景，采取不同的照明策略，見圖9。

圖9 終端顯示

3 結語

智能照明系統(tǒng)應用于大中型場館和樓宇的照明控制，利用物聯(lián)網(wǎng)技術、智能傳感、無限通信等相關技術，能夠?qū)崿F(xiàn)對智能樓宇和公共建筑等不同建筑使用的照明設備進行控制和監(jiān)測，通過配置定制的場景模式達到照明智能化、使用節(jié)能化的效果。

[1]彭妙顏.智能照明與藝術照明系統(tǒng)工程[M].北京：中國電力出版社，2011.

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[3]王巍，王寧.綠色照明半導體照明智能控制原理與實現(xiàn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.

圖16 轉子軸上組裝齒輪

4 結語

在工具制造企業(yè)實際生產(chǎn)過程中，零件的倒角特征極易被忽視，由此導致的不良現(xiàn)象往往造成較大的損失。作為研發(fā)設計人員應重視倒角，確保倒角選擇的正確性，更多的了解零件在總成中的作用，進而熟悉零件的制造和裝配特點，深入實際不斷提高設計能力。

參考文獻

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[2]GB 3883.1-2005手持式電動工具的安全 第一部分：通用要求[S].北京：國標準出版社，2005.

Intelligent Lighting System Based on Internet of Things

Yang Kai, Wu Zhaozhi
( INESA IOT Corporation; Shanghai 200233, China )

Based on the lighting management and monitoring platform, business database, control module and network system, aiming at diversified lighting control, this paper sets illumination previouslyaccording to the operation of the various functional areas, as well as different dates, different timesdifferent illumination,thus the scene automatic control is completedand intelligent lighting system is realized.

Illumination settings; Automatic switching of scene; Control of scene; Real-time monitoring of lighting

TP273

A

1674-2796（2016）05-0026-05

2016-06-15

楊凱（1990—），男，大學本科，主要從事智能照明以及智能樓宇的產(chǎn)品設計與開發(fā)。